ФОРСУНКА ДЛЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА С ФОРКАМЕРОЙ Российский патент 2003 года по МПК F02M61/14 

Описание патента на изобретение RU2200869C2

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего строения с искровым зажиганием топливовоздушной смеси.

Целью изобретения является повышение топливной экономичности и снижение токсичности отработанных газов двигателя внутреннего сгорания.

Известен двигатель, содержащий камеру сгорания, образованную в цилиндре его головкой и поршнем, форкамеру, соединенную с камерой сгорания каналом, снабженную свечой зажигания и форсункой для впрыска топлива через форкамеру в камеру сгорания (SU 1359447 А1). Форсунка для впрыска топлива с форкамерой позволяет реализовать данный способ работы двигателя внутреннего сгорания.

Наиболее близким техническим решением является решение по патенту GB 2011539 А. В данном техническом решении говорится о форсунке для впрыска топлива или топливовоздушной смеси непосредственно в камеру сгорания двигателя, установленной между головкой цилиндра и свечой зажигания. Дополнительную топливовоздушную смесь вводят в камеру сгорания двигателя через снабженный клапаном канал под электрод свечи зажигания. Для работы двигателя необходимы два канала формирования и дозирования топливовоздушной смеси.

В отличие от прототипа форсунка для впрыска топлива с форкамерой позволяет в широких пределах регулировать качество топливовоздушной смеси в камере сгорания и автоматически формировать топливовоздушную смесь необходимого качества в области искрового промежутка свечи зажигания.

Расположение форсунки с форкамерой на двигателе показано на фиг.1, где 1,1 - форсунка с форкамерой, 1,2 - свеча зажигания, 1,3 - головка цилиндра, 1,4 - поршень.

Конструкция форсунки с форкамерой изображена на фиг.2 и фиг.3, где 1 - корпус, 2 - распределительная втулка, 3 - топливо подводящая муфта, 4 - шайба, 5 - гайка, 6 - три сопла, 7 - топливные каналы, 8 - основной соединительный канал, 9 - три дополнительных соединительных канала, 10 - форкамера, образованная корпусом форсунки и свечой зажигания.

Работу двигателя с форсункой поясняет фиг.4 и фиг.5.

Всасывающий коллектор двигателя необходимо выполнить без дроссельной заслонки, с наименьшим аэродинамическим сопротивлением для более полного наполнения цилиндра воздухом.

В процессе такта всасывания (фиг.4) происходит наполнение цилиндра воздухом и очищение форкамеры 10, основного соединительного канала 8 и трех дополнительных соединительных каналов 9 от продуктов сгорания предыдущего рабочего хода, а также смешивание их с воздухом, заполняющим цилиндр. В конце такта всасывания - начале такта сжатия производится впрыск топлива из трех сопел, расположенных в основном соединительном канале форсунки (фиг.5). Сопла направлены в сторону камеры сгорания и встречно друг к другу таким образом, чтобы обеспечить соударение топливных факелов 11 из них на выходе из основного соединительного канала. В результате суммарный топливный факел получает сложную форму, что способствует образованию однородной топливовоздушной смеси в камере сгорания. В то же время богатая топливовоздушная смесь из поверхностных слоев топливных факелов по трем дополнительным соединительным каналам 9 заполняет форкамеру 10. Дополнительные соединительные каналы расположены вокруг основного канала параллельно ему. Качество смеси, циркулирующей в форкамере 10 по основному 8 и трем дополнительным 9 соединительным каналам, остается неизменным и не зависит от длительности (количества топлива) впрыска. В конце такта сжатия богатая топливовоздушная смесь в форкамере воспламеняется искрой свечи зажигания. Пламя, распространяясь по основному и дополнительным каналам, устремляется в камеру сгорания. Факел пламени на выходе из форсунки имеет опять же сложную форму, что способствует лучшему воспламенению бедной смеси в камере сгорания и позволяет избежать местного перегрева поршня.

Объем форкамеры и каналов в форсунке должен обеспечивать нагрев бедной смеси в камере сгорания до температуры вспышки топлива в ней (3-5% от объема камеры). В зависимости от режима работы двигателя меняется качество топливовоздушной смеси в камере сгорания, качество смеси в форкамере остается неизменным. Таким образом, на малых и средних нагрузках двигатель работает на бедной топливовоздушной смеси, меняется количество теплоты, подведенной к неизменному количеству рабочего тела, что на малых и средних нагрузках уменьшает потери тепла и облегчает тепловой режим двигателя.

Применение форсунки с форкамерой позволяет добиться полного сгорания топлива и снизить токсичность по СО в сравнение с карбюраторным двигателем (качественное регулирование смеси, продукты неполного сгорания из форкамеры дожигаются в следующем рабочем ходе двигателя), а также токсичность по NО# в сравнении с дизелем (низкая степень сжатия). Кроме того, при незначительных изменениях в головке цилиндров позволяет конвертировать выпускаемые промышленностью карбюраторные двигатели внутреннего сгорания.

Похожие патенты RU2200869C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ РАБОТЫ МНОГОТОПЛИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И МНОГОТОПЛИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1999
  • Вохмин Д.М.
  • Маланичев Д.Г.
RU2167316C2
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2003
  • Сергеев А.Н.
RU2230202C1
Двигатель внутреннего сгорания 1980
  • Чичигин Анатолий Филиппович
  • Хухарев Владимир Николаевич
SU883533A1
РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 2009
  • Еремин Борис Георгиевич
  • Мартынов Сергей Владимирович
  • Ситников Александр Петрович
  • Царьков Алексей Николаевич
RU2416726C1
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1990
  • Галиев Р.А.
  • Рудой Б.П.
RU2035598C1
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИМ 2010
  • Сергеев Александр Николаевич
RU2438021C1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2004
  • Сергеев А.Н.
RU2264545C1
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1992
  • Кутенев Вадим Федорович
  • Кузнецов Игорь Валентинович
  • Зленко Михаил Александрович
RU2044897C1
СПОСОБ ИНИЦИИРОВАНИЯ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ И ИНТЕНСИФИКАЦИИ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВОВОЗДУШНЫХ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО БЕДНЫХ, СМЕСЕЙ В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1995
  • Костерин В.А.
  • Арбузов П.П.
  • Валиуллин Р.А.
  • Вафин Э.М.
  • Дурандин Д.В.
  • Ивашкевич М.Е.
  • Костерин А.В.
  • Мальчиков Д.Н.
  • Мухаметзянов Д.Ф.
  • Тепляков Д.В.
  • Шахмаев А.М.
  • Максимов С.Н.
RU2099550C1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2002
  • Сергеев А.Н.
RU2235213C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 200 869 C2

Реферат патента 2003 года ФОРСУНКА ДЛЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА С ФОРКАМЕРОЙ

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить экономичность работы дизеля и снизить токсичность отработанных газов двигателя. Форсунка для впрыска топлива непосредственно в камеру сгорания двигателя установлена между головкой цилиндра и свечой зажигания. Имеет одну форкамеру, три встречно направленных сопла для впрыска топлива, один основной и три дополнительных соединительных канала для циркуляции смеси. Богатая топливная смесь из поверхностных слоев топливного факела по дополнительным соединительным каналам заполняет форкамеру. 5 ил.

Формула изобретения RU 2 200 869 C2

Форсунка для впрыска топлива непосредственно в камеру сгорания двигателя, установленная между головкой цилиндра двигателя и свечой зажигания, отличающаяся тем, что имеет одну форкамеру, три встречно направленных сопла для впрыска топлива, один основной и три дополнительных соединительных канала для циркуляции смеси, причем богатая топливная смесь из поверхностных слоев топливного факела по дополнительным соединительным каналам заполняет форкамеру.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2200869C2

МЕХАНИЗМ ШАГОВОЙ ПОДАЧИ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК В РАБОЧУЮ ЗОНУ ПРЕССА 1991
  • Васильев Владимир Ильич
  • Васильев Сергей Владимирович
  • Васильев Виктор Владимирович
RU2011539C1
ПРЕДКАМЕРА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО ГОРЕНИЯ 1943
  • Губанов Н.А.
SU64788A1
Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия 1980
  • Серогородский Альберт Викторович
  • Тараканов Николай Дмитриевич
  • Аниканов Владимир Емельянович
  • Косяков Владимир Николаевич
  • Сосницкий Иван Григорьевич
SU903577A1
Система питания для двигателя внутреннего сгорания 1986
  • Дербаремдикер Натан Давидович
  • Помилуйко Александр Николаевич
  • Ефременков Станислав Анатольевич
SU1511448A1
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ 1991
  • Осауленко В.Н.
  • Замараев О.А.
  • Плющев В.Г.
  • Егер В.С.
  • Волков А.Ю.
RU2017991C1
КАТАМАРАН 1996
  • Иванов Илья Игоревич
RU2101207C1
Устройство для определения расстояния между локомотивом и объектом, расположенным на маршруте следования локомотива 2016
  • Гнитько Ростислав Васильевич
  • Курганский Андрей Андреевич
  • Ляной Вадим Вадимович
  • Тильк Игорь Германович
RU2641377C1
US 5497744 A, 12.03.1996
ЕР 0632198 А1, 04.01.1995
US 4095580 A1, 20.06.1978
US 3884211 A1, 20.05.1975
КАТАМАРАН 1996
  • Иванов Илья Игоревич
RU2101207C1
DE 4041443 A1, 02.07.1992.

RU 2 200 869 C2

Авторы

Меринов А.Г.

Даты

2003-03-20Публикация

2000-10-16Подача